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Comment implanter de faux souvenirs dans le cerveau d'une souris ?

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En stimulant les mêmes neurones dans deux contextes différents, des chercheurs ont pu associer artificiellement deux situations dissemblables chez la souris. Cet exploit pourrait aider à mieux comprendre la formation des faux souvenirs chez l'Homme.

Dans cette étude, des chercheurs ont pu créer de faux souvenirs chez des souris génétiquement modifiées. Pour ce faire, ils ont activé les mêmes neurones de l'hippocampe dans deux contextes différents. © Novartis AG, Flickr, cc by nc nd 2.0

Le cerveau est sans doute l'organe le plus complexe et le plus mystérieux du corps humain. Malgré les études intensives et les progrès réalisés dans le domaine de la neurobiologie, il est loin d'avoir dévoilé tous ses secrets. Quant à la mémoire, elle est l'une des fonctions cérébrales les plus intrigantes. Entre trou de mémoire et impression de déjà-vu, la construction des souvenirs est un processus complexe que les scientifiques sont loin d'avoir élucidé.

La mémoire peut parfois jouer des tours. Si certains chassent sans le vouloir des événements traumatisants de leur tête, l'inverse peut également se produire. En effet, il arrive parfois que de faux souvenirs apparaissent subitement. En d'autres termes, certains individus peuvent se remémorer des expériences qu'ils n'ont jamais vécues, des abus sexuels par exemple. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) se sont intéressés à ce phénomène et ont réussi à implanter de faux souvenirs à des souris. Cette prouesse neurologique, publiée dans la revue Science, est digne du film Total Recall avec Arnold Schwarzenegger... ou quand la réalité dépasse la fiction.

L'hippocampe (hippocampus) est une région cérébrale centrale dans la formation de la mémoire. Cette étude montre que le gyrus denté, une région de l’hippocampe, joue un rôle dans le processus de mémoire contextuelle. © Looie496, Wikipédia, DP

Les souris, comme les Hommes, développent leur mémoire à partir d'expériences vécues. Si elles vivent une situation difficile dans un lieu précis par exemple, elles y retourneront à reculons. Cette mémoire contextuelle est contrôlée par une région de l'hippocampe appelée gyrus denté. Au cours de cette étude, les auteurs ont voulu tester l'effet de la stimulation de cette zone du cerveau sur la formation des souvenirs. Pour moduler l'activité cérébrale à leur guise, les scientifiques ont utilisé une technologie appelée optogénétique, qui consiste à utiliser la lumière comme source excitatrice de neurones.

Des neurones de souris illuminés pour contrôler la mémoire

Les scientifiques ont tout d'abord produit des souris génétiquement modifiées contenant une protéine sensible à la lumière, appelée channelrhodopsine 2, dans le gyrus denté. En envoyant des impulsions lumineuses dans le cerveau de souris grâce à des fibres optiques préalablement implantées, les chercheurs peuvent activer à leur guise les neurones de cette région de l'hippocampe.

L'expérience s'est déroulée en plusieurs étapes. Dans un premier temps, les souris ont été déposées dans une boîte inconnue au fond noir, éclairée par des lumières rouges et sentant l'acide acétique. Les chercheurs les ont laissées se promener pendant toute une journée, afin qu'elles se familiarisent avec l'endroit. Le jour suivant, les souris ont été transférées dans une autre boîte aux lumières, couleurs et odeurs différentes. Cette fois, en se promenant, les souris pouvaient ressentir des décharges électriques désagréables au niveau de leurs pattes. Les rongeurs ont ainsi pu visiter deux lieux différents, l'un plutôt agréable et l'autre nettement plus déplaisant, associés à des caractéristiques particulières.

Créer de faux souvenirs chez les souris

Mais l'expérience ne s'est pas arrêtée là. Au cours de la balade dans chacune des pièces, les scientifiques ont activé les neurones des souris avec de la lumière. Ainsi, les mêmes cellules cérébrales ont pu être stimulées dans les deux lieux de promenade. Par ce biais, les auteurs ont voulu établir une fausse connexion entre la pièce confortable et la présence de décharges électriques.

Le résultat a été à la hauteur de leurs espérances. En effet, bien que les souris n'aient jamais été électrocutées dans le premier lieu, elles ont exprimé un sentiment de peur intense à l'idée d'y retourner ! En revanche, elles n'étaient pas effrayées de se promener dans un troisième lieu, complètement différent des deux autres. Par cette expérience, les auteurs ont donc réussi à modifier la mémoire contextuelle des rongeurs et à créer de faux souvenirs.

Selon Susumu Tonegawa, directeur de l'équipe de recherche, ces résultats pourraient servir de base afin de mieux comprendre le processus de création de faux souvenirs chez l'Homme. « Dans la vie de tous les jours, nous avons souvent l'esprit rêveur, et cela pourrait influencer notre mémoire. »

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